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1、鼻咽癌放疗敏感性的困惑及对策鼻咽癌放疗敏感性的困惑及对策肿瘤放射治疗的瓶颈1.1.放疗敏感性的个体性差异放疗敏感性的个体性差异2.2.乏氧细胞造成的放疗抗拒乏氧细胞造成的放疗抗拒影响放疗敏感性的主要因素肿瘤细胞的固有敏感性肿瘤细胞的固有敏感性是否乏氧，乏氧克隆细胞所占的比例是否乏氧，乏氧克隆细胞所占的比例肿瘤放射损伤的修复肿瘤放射损伤的修复鼻咽癌的综合治疗鼻咽癌的综合治疗放射治疗化疗手术生物靶向治疗基因治疗免疫治疗 放疗抗拒失败复发转移复发对鼻咽癌疗效的影响复发对鼻咽癌疗效的影响复发对鼻咽癌预后的影响复发对鼻咽癌预后的影响 5年局部失败率为年局部失败率为20%-40%局部复发原因占死亡率局部复
2、发原因占死亡率20%DNA损伤修复 在真核生物，DNA损伤修复主要有两种途径，即同源重组HR(homology-directed repair)和非同源末端连接NHEJ(non-homologous end joining)。在哺乳类细胞中NHEJ是最重要的一种。DNA-PK是NHEJ一个核心部分，是丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶，由催化亚单位DNA-PKcs和调节亚单位Ku蛋白组成。研究证实：Ku的功能是与DNA-PKcs组成DNA-PK全酶，参与NHEJ进行DSB修复是Ku的重要功能。第一部分 放疗敏感性的判断方法 临床实践水平临床实践水平 回顾性判断 前瞻性预测 基础研究水平基础研究水平 细胞水
3、平 分子水平 蛋白水平 基因水平（甲基化及乙酰化）临床回顾分析敏感性 短期疗效短期疗效 从单纯放疗开始至放疗结束后较短的时间内，观察肿瘤残存率及消退情况。长期疗效长期疗效 复发时间的长短来判定肿瘤放疗的敏感性。分子表观分子表观放疗结束复发或残存放疗结束复发或残存时间时间杂志杂志作者作者放疗敏感放疗敏感 放疗抵抗放疗抵抗RKIP蛋白6w无残存且2m内无复发6 w不消退Journal of Cellular Biochemistry(2010)Zhi-Qiang XiaoMDR多态性大于3y小于3y南方医科大学学报2007袁亚维COX2蛋白大于36个m小于12个m临床耳鼻咽喉头颈外科杂志2007刘
4、阳云-大于5Y小于5YInt.J.Radiation Oncology Biol.Phys 2006Xia Yun-Fei P53、VEGF蛋白大于5Y小于5Y癌症,2006闵华庆BCL-23y 12mClin.Otolaryngol.2004,P.A.NIXMRP蛋白LN无残存LN残存实用肿瘤学杂志，2006张建文放疗前根据影像学表现预测敏感性放疗前根据影像学表现预测敏感性 SPECT断层显像 乏氧组织显像剂99mTcHL91l 应用于诊断鼻咽癌组织的乏氧情况，具有较高临床价值。PET-CT 反映肿瘤的解剖结构和代谢功能的改变 彩色多普勒超声 血供情况预测颈部转移淋巴结放疗敏感性。血供丰富高
5、于血供中等、血供贫乏者临床判断放疗敏感性-小结 根据放疗结束一定时间后的肿瘤残存率和复发率来评价临床肿瘤的放疗敏感性，有一定的指导价值。只能事后起着间接提示作用，它受到临床分期、放疗剂量、贫血、肿瘤分化程度等诸多因素的影响。细胞分子水平预测放射内在敏感性 细胞分子水平研究放射敏感性的研究，细胞分子水平研究放射敏感性的研究，可以较好地预测肿瘤的内在敏感性，是可以较好地预测肿瘤的内在敏感性，是目前肿瘤放射敏感性研究的热点。目前肿瘤放射敏感性研究的热点。基础试验检测放疗敏感性 细胞水平研究 Colony Formation Assays Cell Cycle Analysis Apoptosis A
6、nalysis 组织细胞的蛋白组学研究 蛋白组学 Western blot 免疫组化（IHC）“彗星”分析法（comet assay）基础水平研究放疗敏感性细胞水平检测鼻咽癌放疗敏感性的 研究方法一-克隆形成试验 原理一个单细胞，形成了50个或更多细胞的克隆细胞 线性二次模型拟合求出SF2、D0、Dq、N等放射生物学参数 单个细胞集落形成效率PE PE=集落数/细胞总数100%SF=计数所得克隆数/(接种细胞数PE)方法二：流式细胞技术检测肿瘤细胞增殖动力学G0期期S期期G2期期M期期G1期期处于不同增殖周期的细胞放射敏感性的差异G2/MG1Early SLate S1.00.10.010.0
7、0104008001200Survival fractionDose(cGy)细胞增殖周期和放射敏感性的关系细胞增殖周期和放射敏感性的关系 细胞时相的敏感性差异M M期最敏感期最敏感 G2期次之期次之S S期最不敏感期最不敏感 G1/S期抗拒期抗拒 照射后增殖周期中的细胞（时相）分布不同14种鼻咽癌细胞株放疗剂量-生存曲线参数的比较HNE1与CNE2敏感性差异的蛋白组学分析 上调蛋白：6种 I 型角蛋白（type II cytokeletal 1）、谷胱苷肽S转移酶、磷酸甘油酸激酶（phosphoglycerate kinase 1）、脂肪酸合成酶、纤维母细胞生长因子受体 2前体、P73样肿瘤
8、蛋白。下调蛋白：3种果糖二磷酸醛缩酶（Fructose-bisphosphateal aldolase A）、II型角蛋白Keratin（type II cytokeletal 1）和 MyeloperoxidaseHNE1CNE2CNE1敏感性低于CNE2鼻咽癌细胞株(CNE1、CNE2)内在的辐射敏感性的差异原因之一可能与其在经电离辐射后发生的G，期阻滞程度不同有关。：CNE1与CNE2 剂量-生存曲线参数的比较辐射抵抗相关基因辐射抵抗相关基因辐射辐射敏感相关基因敏感相关基因内在敏感性内在敏感性基因表达差异基因表达差异影响放疗内在敏感性的基因及其功能 细胞凋亡细胞凋亡促凋亡：促凋亡：p53
9、,Bcl-XL,Bak p53,Bcl-XL,Bak抑制凋亡：抑制凋亡：Bcl-2Bcl-2 细胞周期调节细胞周期调节 肿瘤坏死因子肿瘤坏死因子 细胞增殖调节剂细胞增殖调节剂 细胞分化细胞分化 基因的多态性与放疗敏感性 辐射抵抗型基因 RAF基因 DNA-PK ATM基因 辐射敏感型基因 P53 RKIPDNA的细胞核形态与放疗敏感性核DNA含量与鼻咽癌放疗敏感性“彗星”分析法“彗 星”分析法检测敏感性 单细胞凝胶电泳Single cell gel electrophoresis是一种快捷、高灵敏度的检测DNA受损的方法.测量指标包括头半径，尾长度，积分光密度，头/尾DNA含量比例，尾矩，Ol
10、ive 矩等多种参数 用尾力矩之比(RTM)表示，即RTM=TM5/TM0 TM0：未照射的鼻咽癌细胞的尾力矩 TM5：照射 5Gy的鼻咽癌细胞的尾力矩：分子改变方法细胞株杂志作者gp96 and GDF15cDNA microarray analysisHNE1,CNE2Mol Cancer Ther 2007ChangDNA-dependent PKClone formation assayCNE1,2Acta Physiologic Sinica，2007Xia Yun-FeiRKIPDefine time5-8F,6-10BJournal of Cellular Biochemistr
11、y(2010)Ruan LimicroRNA-17QPCRCNE1,2J South Med Univ,2010YUAN Ya-weiTyrosine kinase Etk/BMXSUNE1-etkSUNE1Cancer Biology&Therapy,2011Zhenhua Zhang多种蛋白双向凝胶电泳分析及质谱分析HNE1,CNE2中华放射医学与防护杂志，2007王辉实粘附分子整合素V三维立体(多细胞球)培养CNE2Z临床肿瘤学杂志，2008梁后杰蛋白水平直接检测放疗敏感性指示剂 多药耐药相关蛋白(MRP)、Bcl-2、P53蛋白、血管内皮生长因子C放疗抗拒组比放疗敏感组高，提示与放疗抗
12、拒有关 EGFR及 NF-K 与鼻咽癌放射敏感性呈负相关 PCNA，Ki-67 Cyclin D 与放疗敏感性正相关 TNF 肿瘤坏死因子促进细胞CNE2-S1放疗抵抗亚群的同步化作用，增强鼻咽癌放射敏感性蛋白分子水平 endoplasmic reticulum(ER)stress-inducible proteinRP26内质网应激诱导蛋白 RAF蛋白 RKIP蛋白转染RKIP对鼻咽癌细胞凋亡的影响G2-M阻滞对细胞周期分布的影响关于RAF-1与放疗反应的关系 放疗抵抗性相关（观点一）放疗敏感性相关（观点二）c-raf-1与辐射抗性有关 观点一 体外转染c-raf-1和c-myc基因到人，不
13、但可形成肺癌，而且增加辐射抗性。（Pfeifer A，Biochem Biophys Res Commun，1998）RAF-1蛋白与辐射抵抗 RAF-1蛋白在喉癌SQ-20B耐药有关（1987,Science）RAF-1蛋白在肝癌HepG2耐药有关 （Oncol Rep，2004）原癌基因c-raf-1与放疗敏感有关 观点二：原癌基因c-raf-1的表达与放疗敏感性有关（Warenius，Eur J Cancer.1994）表达c-raf-1的放疗敏感的人细胞与G2 期快速逃逸有关。（Warenius，Radiat Res.1996（晚G1期积累与 内源性raf-1蛋白的表达及内在敏感性有关
14、。（Warenius Br J Cancer.1998）RAF-1与放疗敏感放疗敏感性有关性有关RAF-1蛋白与多种细胞株放疗敏感性RAF-1与放疗敏感性有关放疗敏感性有关第三部分 增强鼻咽癌放疗敏感性的策略 增敏治疗 化疗增敏 生物靶向治疗增敏 热疗增敏 基因治疗 改善肿瘤组织的缺氧 细胞凋亡诱导剂（一）鼻咽癌的放疗增敏-化疗 增敏治疗的药物分类 细胞毒性药物 健择、三氧化二砷、泰索帝 细胞周期阻滞剂 喜树碱衍生物拓扑替康、安卡胶囊、薏苡仁酯 抑制放射损伤修复能力的药剂 （一）鼻咽癌的放疗增敏-化疗 健择、三氧化二砷、泰索帝 姜黄素 血卟啉衍生物(hematoporphyrinderivat
15、ive；HPD)、石上柏、蟾蜍灵（二）恶性肿瘤的放疗增敏-热疗 热疗使肿瘤局部温度升高，循环加快，氧和度升高，氧含量增加，敏感期细胞增多（因处于DNA合成期的S期细胞对射线不敏感，但对热疗敏感。）瘤体中心乏氧细胞减少，使放射线杀伤癌细胞效力增加，起到放射增敏作用。热疗本身的作用与射线作用起着协同作用。热疗在放疗前、中、后都起作用，最好的疗效是同时进行（但实际中难以达到），一般在放疗后进行，温度42，时间60分钟，也可在热疗后半小时内放疗。放疗加热疗作用机理 对放射线不敏感的S期细胞，对热敏感。细胞分裂越快的肿瘤，对高热越敏感。对于缺氧（慢性氧缺乏）、营养不良和低PH值环境（酸环境）的肿瘤，对放
16、射线敏感性差，但对高热敏感。加热疗后可减少放疗剂量（1/5-1/6左右）和放疗次数，而不影响放疗的效应。放疗可造成免疫抑制，热疗可激活免疫反应。肿瘤对高热的敏感性是一致的，而放疗因肿瘤的组织学类型不同而效应不同。（三）鼻咽癌放疗增敏-基因治疗 P53 gene（今又生）RAF 反义寡核苷酸（AS ODN）cytosine deaminase（胞嘧啶脱氨酶）suicide,Egr-1 gene promoter,hTERT gene promoter DNA-PK 反义寡核苷酸（AS ODN）逆转CNE1的辐射抗性 RAF-1基因治疗 Raf-1基因反义寡核苷酸的脂质体注射液治疗多种实体瘤I期临床试验已经取得令人鼓舞的效（Clin Cancer Res.2006）RNA干扰技术抑制鼻咽癌细胞株（HNE1）RAF-1基因表达，发现凋亡率增加，其mRNA表达下降。（临床耳鼻喉头颈外科杂志，2006）CD自杀基因治疗 cytosine deaminase(胞嘧啶脱氨酶，CD)suicide therapyFCFUCD（三）鼻咽癌增敏-基因治疗 ATM的PI3K功能区反义 逆转录病毒重组体对鼻咽
